三维地形建模技术docx.docx

1、三维地形建模技术docx三维地形建模技术第一组三维真实匾是科学可视化、计算机动画和虚拟现实的技术核心，也是时空一体化地理信息系统的关键技术；而 地形建模和可视化则是三维场景构造中的重要內容。为此, 在简述三维地形实现过程和地形建模常规方法的基础之上， 我们重点对o penGL支持下三维地形建模和基于Sketch Up网 格法对山区地形展开三维建模和渲染的技术方法研究。同时对两类建模技术和不同的实现方法进行了分析和 对比研究；最后，根据其性能对比及其各自的特点，给出 了不同方法的适用场合，从而为地形建模和实现方法的选 择提供依据和指导。三维地形卖现的基本流程光S（与消检S1利用OpenGL实现三

2、维地于基本过程是：首先得到DEM H数据（彩像数据J,通过 相应的数据处理，蒋原始数据 转化为三维模型构造所需要的 顶点薮据；并利用变揍肩胡薮 据进行模型构造，通过投彩变 换、视点变换等一系列的步骤 形成最初的三维地形；最启利 用光照消隐以及纹理映射技术 的后期加工和处理，真实感的 三维地形最终成型。三维地形 的基本实现过程如图1所示is1、基于openGL技术的地形 建模计算机图形学中的所有光滑 曲面最终都是由多边形（主要是 三角形）无限逼近得到的，因此 建立三维地形模型叫的实质是构 造用来逼近该曲面的空间三角网。 利用准备好的数据点根据 Delaunay三角网的构网规则生成 三角网，如图所

3、示。圈6面与点的床向皿r帕誇豐* 在生成三角网后，还需要注意组成三角网的各个三 角面法向量的标注。因生 成地形的明亮程度除取决于 光源和明暗处理方弍外，还 受到三角面点与面的疼向量 昭影响。一彳殳，虽的務向量耳又 值为其周围面法高量昭均值 在右图申P点的法向量即可 表示为与其相邻的四个面疾 高量N1、N2、N3、N4的和 的平均值。第二种：基于SketchUp网格法三维地形建模1、SketchUp软件介绍SketchUp是Google公司推出的一个极受欢迎并且易于使用的3D设 计软件，官方网站将它比喻作电子设计中的“铅笔”。（后文简称为 SU）它的主要特点就是使用简便，人人都可以快速上手。它的

4、建模流 程简单明了，就是画线成面，而后挤压成型，方便的推拉功能，设计 师通过一个图形就可以方便的生成3D几何体，无需进行复杂的三维建 模；快速生成任何位置的剖面，使设计者清楚的了解建筑的内部结构。2、建模过程* 21首先，使用“根据网格创建 ”工具在窗口里直接拖出一张 网格，值得注意的是根据地形 精确程度，可以对每个单元网 格的尺寸进行调节。本文选 1000mm X 1000mm的 网格尺 寸做示例，画出一张网格图， 这个网格默认为一个组件。22创建山区地形表面进入这个组件，使用“曲面 拉伸”工具对实际需要产生凹凸 的地方的网格拉伸一定高度。可 以对单元网格的点、横向线、纵 向线、对角线进行曲

5、面拉伸。注意，在这个拉伸过程中可 以随时调节拉伸的范围，这样可 以拉伸出不同大小的“山头”或 “洼2也” o本文采用5000mm 8ooomm oooomm这几牙申拉伸 范围，局部地区可以进行了多次 拉伸。23柔滑边线建好网格图以后，我们需要对这个模型进行边线的柔化，这样更 接近现实情况。选中模型，点击右键选择“软化/平滑曲线”，并将 “法线之间的角度”调到最大。同时勾选“平滑曲线”和“软化共面” 两个选项。这样，基本的山区地形就建好了。本文不采用软件里提供的植被材质，而是使用真 实的山区地表照片，对其进行渲染，这样能取得更逼 真的效果。因为是曲面上贴图，所以此处渲染贴图较 为复杂。首先，挑选

6、一张山区地表照片，并导入到模型里, 尽量做到与模型在平面上等大。结果如下图：三潼染过程第二步：分别选中图片和山体，右键点击“分 解” o然后用“材质管理器中的“吸管吸取山体 颜色，然后再点击山体，最后显示“雾化”并删掉原 图片。山区地形渲染就成功了。选择一个合适的角度 之后，导出二维图形，结果如下：OpenGL编程建模比3DsMAx建模使用更少的內存消耗 并且有更高的Fps。所以程序如果偏高于追录程序扳行效率, 则使角OpenGL编程建模另好。筱用openGL程序所构建的 三维模型外观上 论较粗覆，而且建披的直观柱较差、修衣 模型日扌的裁率也较低，向时建模过程比较繁琐,编程量较 上。使用Sketch U p软件中的网格法进行山区地形建模，并 使用该软件的曲面贴图的特殊方法进行渲染，可迅速建立 山区地形模型，方便快捷、易于上手，且效果逼真。对道 路设计和地区规划等各领域有很大的实用价值。是山区地 形建模#交好的方専。谢谢！救情拋评指正